DE898044C

DE898044C - Elektronenmikroskop

Info

Publication number: DE898044C
Application number: DES7254D
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr-Ing Ruska
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-02-11
Filing date: 1942-02-12
Publication date: 1953-11-26

Description

Elektronenmikroskop Bei Korpuskularstrahlapparaten, insbesondere Elektronenmikroskopen, muß man den vom Strahlerzeuger herkommenden Elektronenstrahl sehr genau in die optische Achse des Gerätes, welche durch die räumliche Lage der abbildenden Linsen bestimmt ist, einstellen. Man hat zu diesem Zweck den oberen Teil eines Elektronenmikroskops so konstruiert. daß das gesamte Strahlerzeugungssystem gegenüber dem abbildenden Linsensystem um kleine Beträge verschoben oder verkantet werden kann. Die bisher bei diesen Anordnungen übliche mechanische Verstellung des gesamten Strahlerzeugungsrohres ist sehr erschütterungsempfindlich. Es besteht daher das Bedürfnis nach einer Vorrichtung, die es gestattet, den Elektronenstrahl bei einem Elektronenmikroskop um das Objekt als Mittelpunkt um kleine Winkel zu schwenken, ohne daß dabei das Strahlerzeugurigsrohr selbst geschwenkt werden muß. Bei der Erfindung wird die geschilderte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kathode mit Hilfe des Kondensors auf dem Objekt abgebildet wird und daß zur Regelung der Einfallsrichtung der Strahlen eine Aperturblende im Kondensor quer zur Achse verschiebbar ist. Bei dieser Anordnung kann man nunmehr von einer Verstellung des gesamten Strahlerzeugungssystems um geringfügige Winkelbeträge vollkommen absehen und das Strahlerzeugungssystem bei allen erforderlichen Einstellungen in der senkrechten Lage belassen. Bei der Ausführung der Erfindung kann man den oberen Teil der vorzugsweise topfförmig ausgebildeten Kondensorblende mit einer ringförmigen Gleitfläche versehen, die auf einer entsprechenden Gleitfläche des oberen Mantelteiles der Kondensorspule aufliegt. Mati kann die Konstruktion weiter so durchführen, .daß auf dem genannten oberen Mantelteil der Kondensorspule eine glockenförmige Anodenblende aufliegt, wobei der Kondensorblende zugeordnete, von außen bedienbare Verstellstangen durch seitliche Öffnungen des Anodenkörpers hindurchragen.
Die Fig. i zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Querschnitt durch einen das Strahlerzeugungssystem g die Köndensorspule und die Objektschleuse enthaltenden Teil eines Elektronenmikroskops. Mit i ist die Kathode, mit 2 der Wehneltzylinder des Strahlerzeugers bezeichnet. Diese Teile sind im oberen nicht dargestellten Teil des Elektronenmikroskops gehaltert. Die dieser Halterung dienenden Teile stützen sich auf den Isolator 3 ab. Der Isolator sitzt mit einer konischen Paßfläche 4 auf dem gleichzeitig den oberen Abschlußdeckel der Kondensorspule 6 bildenden Teil 5 des Elektronenmikroskops auf. Dieser obere Mantelteil der Kondensorspule besitzt eine Gleitfläche 7, auf der die glockenförmige Anode S aufliegt. Auf der Gleitfläche stützt sich ferner eine topfförmige, dem Kondensor zugeordnete Aperturblende 9 ab. Die Gleitfläche der Aperturblende ist mit io bezeichnet.
Der Kondensor ist zusammen mit dem Strahlerzeugungssytem in einer Ebene quer zur Strahlachse verschiebbar angeordnet. Hierfür dienen die Einstellschrauben ii. Zur Abdichtung der relativ verschiebbaren Teile dient eine Gummimanschette i2, welche in der aus der Fig. i ersichtlichen Weise mit ihrem äußeren Rand 13 am Teil 14 des Elektronenmikroskops und mit ihrem inneren Rand 15 an der Ummantelung der Kondensorspule vakuumdicht verschraubt ist. Mit 16 ist ein in an sich bekannter Weise als Objektschleusvorrichtung dienendes Hahnküken bezeichnet. Bei 17 ist die Einschleusöffnung im Teil 14 des Elektronenmikroskops vorgesehen.
Um den Elektronenstrahl um das Objekt als Mittelpunkt um kleine Winkelbeträge schwenken zu können, ist die Blende 9 quer verschiebbar angeordnet. Für die Verschiebung dienen die Verstellschrauben 18, die über Druckstifte i9 und Rollen 2o mit den Seitenflächen 2i des Oberteiles der Blende 9 zusammenarbeiten. Entsprechende um 9o° gegen die beschriebenen Verstellvorrichtungen versetzte Anordnungen ermöglichen zusammen mit den dargestellten, das Loch 22 der Blende 9 beliebig quer zur Strahlachse zu verschieben. Durch diese Querverschiebung wird die Einfallsrichtung der das Objekt treffenden Strahlen in der gewünschten Weise geregelt.
Abweichend von der in Fig. i dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann man die Parallelverschiebung des Elektronenstrahlbündels auch durch elektrische oder magnetische Parallelablenkung des Strahles .durch je zwei Ablenksysteme pro Koordinate durchführen. In diesem Fall läßt sich eine mechanische Querverschiebung des Strahlerzeugers vollkommen vermeiden, so daß dann der Strahlerzeuger dauernd starr mit dem die abbildenden Linsen enthaltenden Teil des Elektronenmikroskops verbunden ist. Fig. 2 zeigt schematisch für eine derartige Anordnung ein Ausführungsbeispiel. Mit 31 ist die Kathode, mit 32 die Anodenblende des Strahlerzeugungssystems bezeichnet. Für die Parallelverschiebung des Strahles in der einen Koordinate sind die Ablenkplattenpaare 33, 34 und 35, 36 vorgesehen. Für die Verschiebung in der anderen Koordinate dienen die Plattenpaare 37, 39 und 38, 40. Die Ablenkplattensysteme liegen in der aus der Figur ersichtlichen Weise an einem Potentiometer 41, das an die Batterie 42 angeschlossen ist. . Der Mittelpunkt 43 der Batterie ist geerdet. Den beiden oberen Ablenkplattenpaaren ist der verschiebbare Spannungsabgriff 44, den beiden unteren Plattenpaaren der Spannungsabgriff 45 zugeordnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektronenmikroskop, bei dem die vom Strahlerzeuger kommenden Strahlen um das Objekt als Mittelpunkt um kleine Winkelbeträge geschwenkt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode mit Hilfe des Kondensors auf dem Objekt abgebildet wird und daß zur Regelung der Einfallsrichtung der Strahlen eine Aperturblende im Kondensör quer zur Achse `verschiebbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'aß der obere Teil der topfförmigen Blende eine ringförmige Gleitfläche besitzt, die auf einer entsprechenden Gleitfläche des oberen Mantelteiles der Kondensorspule aufliegt.
3. Anordnung nach Anspruch i oder -2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem oberen Mantelteil der Kondensorspule eine glockenförmige Anodenblende aufliegen und- daß der Kondensorblende zugeordnete Verstellstangen durch seitliche Öffnungen des Anodenkörpers hindurchragen.